DE3314422A1

DE3314422A1 - Schlagbohrwerkzeug-kombination

Info

Publication number: DE3314422A1
Application number: DE19833314422
Authority: DE
Inventors: Michael Campbell Wilmslow Cheshire Mitchell
Original assignee: SWAN PLANT SALES Ltd
Current assignee: SWAN PLANT SALES Ltd
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1983-04-21
Publication date: 1983-11-03
Also published as: SE8302376L; FR2526078A1; GB2120156B; SE454794B; FR2526078B3; GB2120156A; SE8302376D0

Description

PATENTANWÄLTE''.SPOTTE-UND

Swan Plant Sales Limited München, 20.04.1983

Moor Lane, Wilmslow, Pu/ho

Cheshire, SK9 6DN₅ Großbritannien P 1056/83

Schl agbohrwerkzeug-Kombi nati on

Die Erfindung betrifft eine Schlagbohrwerkzeug-Kombination.,

Schlagbohrmaschinen mit einem als Hohlmeißel ausgebildeten Bohrwerkzeug für große Bohrleistung sind bekannt, auch sind sog. Hohlkernbohrer an sich bekannt, sie werden vorzugsweise bei Bohrhämmern, die von Hand gehalten werden, für Bohrarbeiten an Mauerwerk und dgl. eingesetzt. Die herkömmlichen Hohlkernbohrer bilden eine aus mindestens drei, in der Regel aber aus vier Teilen bestehende Einheit; nämlich ein konischer Adapter,, ein napfförmiger Hohlkernbohrkörper und ein Spiral- oder Pilotbohrer sind mit dem Adapter über korrespondierende Kegelflächen kraftschlüssig verbunden, wobei der in den Adapter eingesetzte Pilotbohrer den Hohlkernbohrkörper konzentrisch durchsetzt und einen Zentrier- oder Führungsschnitt für eine Bohrung größeren Durchmessers liefert, die dann durch Schneidplättchen am Bund des Hohlkernbohrkörpers ausgeführt wird. Das vierte Teil wird aus praktischen Erwägungen heraus eingesetzt und ist als schaftförmiges Adapterstück ausgebildet, das mit dem konischen Adapter verbunden ist, so daß die Einheit in die eigentliche Schlagbohrmaschine eingesteckt werden kann. Hohlkernbohrer dieser Art haben den Vorteil, daß man mit ihnen Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers herstellen kann, indem man lediglich ein Hohlkernbohrwerkzeug gegen ein anderes austauscht. Die bisher

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notwendigen Einzelteile und die Art ihres Zusammenbaus erwiesen sich jedoch für den praktischen Einsatz als nicht günstig, denn dort müssen nicht nur Hohlkernbohrkörper unterschiedlicher Größe vorgesehen werden, sondern auch Pilotbohrer unterschiedlicher Größe sowie gesonderte Adapter, um die genannten Teile zu dem jeweils gewünschten Schlagbohrwerkzeug, zusammenbauen zu können.

Ferner lassen in der Praxis die erreichbaren Bohrleistungen.mit solchen Hohlkernbohrern und die verhältnismäßig kurze Lebens-dauer des Pilotbohrers und der Schneidplättchen des Hohlkernbohrkörpers viel zu wünschen übrig.

Es besteht daher seit langem das Bedürfnis nach einem Hochlöistungs-Hohlkernbohrmeißel, der leicht herzustellen ist, mit hoher Schlagbohrgeschwindigkeit arbeitet und dessen Schneidwerkzeuge eine höhere Lebensdauer als bisher haben. Ein neues Schlagbohrwerkzeug zu schaffen,das diese Anforderungen erfülltest daher Aufgabe der Erfindung.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Erfindung betrifft aber auch eine Schlagbohrwerkzeug-Kombination der vorstehenden Art in Verbindung mit einer Schlagbohrmaschine mit einem Einsteckende zur Aufnahme des Schaftes des Schlagbohrwerkzeuges, wobei Vorsorge getroffen ist, daß die Einlaßöffnung des Schlagbohrwerkzeuges mit einer Leitung der Schlagbohrmaschine zwecks Zuführung von Druckmedium zum Spülen der Werkzeugschneiden in Verbindung steht.

Die erfindungsgemäße Schlagbohreinrichtung besteht nur noch aus zwei Bauteilen, nämlich der Bohrstange und dem Hohlkernbohrkörper,

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der auf der Bohrstange aufgrund der kraft» und/oder formschlüssigen Verbindung zwischen den miteinander korrespondierenden Innen- und Außenkonusf1ächen auf beiden Bauteilen auf einfache Weise lösbar angeordnet ist. Es kann daher ein Bohrmeißel gegen einen anderen zur Herstellung von Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern in der herkömmlichen Meise ausgetauscht werden» Aufgrund der einfachen Ausbildung ist jedes der beiden Bauteile ohne Schwierigkeiten mit den herkömmlichen Fertigungsmethoden herstellbar. Von großem Vorteil sowohl in praktischer als auch in kommerzieller Hinsicht ist die die Bohrstange durchsetzende Leitung, mit Hilfe derer ein Spül medi um in den eigentlichen Bohrbereich geführt werden kann, so daß an dieser Stelle die Bohrtrümmer (Bohrklein) beseitigt werden können» Durch diese .Anordnung läßt sich, wie festgestellt wurde_s nicht nur die Bohrgeschwindigkeiten verbessern, sondern es wird auch eine wesentlich höhere Lebensdauer der Werkzeugschneiden erreicht Da Bohrhammermaschinen im allgemeinen druckluftbetrieben sind₀ wii als Spülmedium zweckmäßigerweise die der maschineneigenen Druckluftquelle entnomm ene Druckluft als Spülmedium verwendet.

Zu diesem Zweck befindet sich die Einlaßöffnung vorzugsweise an einer Stirnfläche der Bohrstange, also am Schaftteil, so daß diese Öffnung unmittelbar mit der Druckluftleitung der Schlagbohrmaschine in Verbindung steht» sobald der Werkzeugschaft in das Einsteckteil oder den Maschinensockel eingesteckt ist.

Die Spülleitung kann in zwei oder mehreren Austrittsöffnungen münden, wobei diese jeweils an oder im Bereich der Schneidflächen der Bohrstange zwecks wirkungsvoller Zuführung von Spülmedium in den Schneidbereich vorgesehen sind.

Da bekanntlich die Schneidflächen der Bohrstange die Schneidplättchen des Hohlkernbohrerkörpers oft um ein beträchtliches Maß in Längsrichtung überragen, wird durch den Rückfluß des Spül -

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mediums von einer Austrittsöffnung im Bereich der Schneid-. fläche an der Bohrstange eine ausreichende Spülwirkung auch im Bereich der Schneidplättchen des Hohlkernbohrwerkzeuges erzielt, die Schneidwirkung der Schneidplättchen am Hohlkernbohrkörper wird also ebenfalIs länger als bisher aufrechterhalten. Falls erforderlich, kann aber auch eine Austrittsöffnung im Bereiche des Hohlkernbohrkörpers vorgesehen werden, die speziell die Schneidplättchen des Hohlkernbohrkörpers mit Spülmedium versorgt, um dort die Bohrtrümmer zu entfernen.

Da der Außenkonus der Bohrstange in Längsrichtung größer bemessen ist als der Innenkonus beim Hohlkernbohrkörper, kann eine Abnutzung zwischen den miteinander korrespondierenden schrägen Flächen vom Innenkonus des Hohlkernbohrkörpers aufgefangen werden, wenn dieser in Längsrichtung über den Außenkonus der Bohrstange verschoben wird. Die Bohrstange ist im allgemeinen so ausgerüstet, daß im Bereich ihres Außenkonus eine geeignete Abziehvorrichtung zum Abziehen des Hohlkernbohrkörpers angesetzt werden kann.

Die Schneiden der Bohrstange und des Hohlkernbohrkörpers bestehen vorzugsweise aus Hartmetalleinsätzen, wie Wolframkarbid, die

in geeigneter Weise in ihren zugeordneten Aufnahmen befestigt sind, so daß das Schlagbohren in der üblichen Weise erfolgen kann.

Vorzugsweise erhält die Bohrstange durch einen Hartmetalleinsatz eine Meißelschneide. Andere Scneidenarten sind aber ebenfalIs denkbar, wie z.B. Kreuzschneiden, wobei deren Einsatz zur Bildung einer Führungsbohrung im Mauerwerk vom jewei1 igen Hohlkernbohrer unabhängig ist (d.h. der Hohlkernbohrer ist für die Erzeugung der Pilotbohrung durch das Bohrwerkzeug nicht zwingend erforderlich), wird jedoch ein Hohlkernbohrer mit verwendet, dann liefert

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der Pilotbohrer verhältnismäßig kleine TrümmerspSne von Gestein oder .Ziegel, innerhalb des Durchmessers, den die Schneid» flächen des Hohlkernbohrkörpers definieren, die dann durch das Spül medium schnell abgeführt werden.

Die Größe und das Profil des Einsteckendes des Schlagbohrwerkzeuges richten sich nach der Art der Maschinensockei oder «Aufnahme, in die-sie in üblicher Weise eingesetzt werden, wobei sich das Schlagbohrwerkzeug in gewissen Grenzen mit dem Maschinensockei in Längsrichtung verschieben kann, um das schlagende Bohren bei gleichzeitiger kontinuierlicher oder intermittierender Drehung zu erzielen.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles erläutert, in der ein Schlagbohrwerkzeug in Seitenansicht mit seinem Hohlkernbohrkörper im Längsschnitt gezeigt wird.

Schlagbohrwerkzeug-Kombination besteht aus einer lao@ge.™ streckten Bohrstange 1 und einem Hohlkernbohrkörper 2. Ein Abschnitt der Bohrstange bildet einen zylindrischen Schaft Ia₅ während der sich hieran anschließende Abschnitt 1b eine meißeiförmige Schneide 3 aufweist» An diesem Bohrstangenende ist ein Meißelschneidplättchen 4 aus WoIfram-Karbid im Hartlötverfahren in einer zugeordneten Stirnfläche 3a der Bohrstange aufgebracht. Der Abschnitt 1b der Bohrstange ist im Bereich des Bohrerendes zylindrisch und einander diametral gegenüberliegendes abgeschrägte Flächen 5 bilden den übergang zwischen dem zylindrischen Teil und der Stirnfläche 3a» Ein mittlerer Abschnitt 6 der Bohrstange zwischen dem Schaft 1a und dem zylindrischen Teil 1b der dem Bereich des Meißelkopfes benachbart liegt, ist in der Regel der längste Abschnitt der Bohrstange und weist, wie aus der Zeichnung hervorgeht, ein Sechskantprofil auf; andere Profile können jedoch ebenfalls gewählt werden.

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Die Bohrstange wird konzentrisch von einer Spülbohrung 7 durchsetzt, die mit einer Einlaßöffnung 8 in der Stirnfläche 9 am Schaftende der Bohrstange und mit einer Austrittsöffnung 10 in einer abgeschrägten Fläche im Bereich des Meißels 3 in Verbindung steht. Zwecks Vereinfachung der Fertigung und zwecks Zuführung eines Spülmittels in Bohrrichtung weist die konzentrische Bohrung eine Abzweigung 11 auf, über die die Austrittsö.ffnung 10 mit der konzentrischen Spülbohrung 7. in Verbindung steht, die den Hauptteil der In.nenbohrung bildet. .

Auf der Bohrstange 1 ist ferner zwischen dem mittleren Abschnitt 6 und dem zylindrischen Abschnitt 1b im Bereich des Meißelansatzes ein kegelstumpfförmiges Teil 11' vorgesehen, dessen Neigung zum Meißel 3 weist.

Der Bohrkörper 2 besteht aus einer Basis 12 mit einer sich einstückig daran anschließenden im wesentlichen zylindrischen Hülse 13. Die Basis 12 weist ferner eine zentrale Öffnung 13' · auf, deren Wandungen bohrerseitig zu abgeschrägt sind, und die mit den konzentrisch liegenden abgeschrägten Mantelflächen des Teils 11' korrespondieren. Der Bohrkörper 2 ist mit der Bohr- . stange 1 über die korrespondierenden Konusstücke .11' und 13' form- und kraftschlüssig durch Reiburigsschluß verbunden, wobei sich die Hülse 12 in Längsrichtung zum Meißel 3a der Bohrstange 16 erstreckt. Die Bohrstange 16 erstreckt sich also in Längsrichtung und konzentrisch zum offenen Ende 14' der Hülse 13 durch diese, wobei zwischen beiden ein Zwischenraum freigelassen ist. Am freien Ende der Hülse, das in eine auswärts gerichtete Lippe übergeht, sind über den Umfang verteilt Wolfram-Karbid-Schneidplättchen 15 angeordnet, die die Schneidflächen des Bohrkörpers bilden. Die Schneidplättchen 15 werden zweckmäßigerweise in nicht näher dargestellten Schlitzen der Hülse 13 hartgelötet und sind

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dazu versetzt, so daß ein Bereich größer als der Durchmesser der Hülse freigeschnitten wird, (ebenso wie für den größten Durchmesser der Bohrstange über deren Länge zwischen der Hülse 13 und. der Stirnfläche 9).

Das kombinierte Bohrwerkzeug wird für den Gebrauch in eine Schlagbohrmaschine eingesetzt, die beispielsweise ein preßluftbetriebener Bohrhammer sein kann. Zu diesem Zweck weist der Schaft·1a in regelmäßigen Abständen an seinem Umfang vorgesehene und in Längsrichtung angeordnete Ausnehmungen 16 auf„ die Führungsschlitze bilden, über die die Bohrstange mit dem Aufnahmesockel der Schlagbohrmaschine verbunden ist, in den der Schaft so eingesetzt wird, daß die Einlaßöffnung 8 mit der Druckluftzuführung der Schlagbohrmaschine verbunden ist. Während des Betriebs schlägt der Bohrhammer der Maschine auf das Einsteckende 9 der Bohrstange, während über die Verbindung mittels der Führungsschlitze 16 eine Längsverschiebung des Bohrwerkzeuges in gewissen Grenzen und eine kontinuierliche oder intermittierende Verdrehung des Bohrwerkzeuges ermöglicht wird. Durch diese Art der Verbindung des Bohrwerkzeuges mit der Maschine führt der Meißelkopf 3 eine drehend/schlagende Bohrbewegung in der bei solchen Meißelköpfen üblichen Weise aus und erzeugt dabei eine vorlaufende Führungsbohrung im Mauerwerk aus, die eine größere Präzision der nachfolgenden Schlagbohrung durch die Schneidplättchen 15 am Bohrkörper 2 ermöglicht. Auch kann das Bohrklein oder die Trümmermasse wegen des Spüleffektes der an der Austrittsöffnung 10 austretenden Druckluft nunmehr leichter angebracht werden« Die durch das Schlagbohren entstehenden Trümmer werden nämlich von dem außen am Mantel der Hülse entlangstreichenden Luftstrom weggeführt. Die kontinuierliche Beseitigung der Trümmermasse führt zu einer hohen Bohrleistung und schont insbesondere die Schneiden des Schlagbohrwerkzeuges. Die Vorteile a&r Spülung mitteis Luft werden vor allem am Meißelkopf der Bohr-

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Stange offenbar, wo die Austrittsöffnung 10 neben der Schneide 3 vorgesehen ist, so daß dort die Luft die Schneide direkt überstreichen kann.

Bei Bedarf kann die äußere Mantelfläche der Hülse 13 auch eine wendeiförmige Rippe oder dergleichen aufweisen, wie dies bei Hohlmeißeln üblich ist, um die Beseitigung des Bohrkleins am Außenmantel der Hülse während der Drehung des Schlagbohrwerkzeuges zu erleichtern. Der Bohrkörper 2 kann zur Instandhaltung oder zum Austausch, z.B. gegen ein Bohrwerkzeug unterschiedlichen Durchmessers leicht mit Hilfe einer geeigneten.Abziehvorrichtung abgezogen werden, durch die die Trennung der Kon.usf lachen Voneinander erfolgt.

Der Außenkonus des Teils 11' ist, wie die Zeichnung zeigt, vorzugsweise länger als der Innenkonus 13' des Sockels 12 der Hülse 13, damit eine eventuelle Abnutzung der Konusflächen durch ein weiteres.Einschieben des Teils 11' in die korrespondierende Öffnung 13' der Hülse 13 ausgeglichen werden kann.

Claims

PATENTANWÄLTE-.SPDTT-UND

Swan Plant Sales Limited München,

Moor Lane, Wilmslow, Pu/ho

Cheshire, SK9 6DN, Großbritannien P 1056

PATENTANSPRÜCHE

Schlagbohrwerkzeug-Kombination, gekennzeichnet durch eine langgestreckte Bohrstange (1) und einen Bohlkernbohrkörper (2), der von der Bohrstange durchsetzt ist, die an einem Ende (3) ein Schneidwerkzeug (3a) und an ihrem anderen Ende einen Schaft (1a) zum Einstecken in die Aufnahme einer Schlagbohrmaschine sowie einen sich in Längs= richtung erstreckenden, auf die Schneidflache zu konisch verlaufenden Teil (1T¹) aufweist, demeine öffnung (13") in der Basis (12) des Hohlkernbohrkörpers (2) zugeordnet ist, deren Wandungen bohrerseitig zu abgeschrägt sind und mit der der Außenkonus des Teils (11·) paßgenau derart korrespondiert, daß eine reibungsschlüssige Verbindung zwischen den miteinander korrespondierenden Flächen von Hohlkernbohrkörper (2) und Bohrstange (1) entsteht, durch eine von der Basis (12) ausgehende, in Richtung auf die Schneide der Bohrstange (1) sich erstreckende Hülse (13), die auf der abgewandten Seite offen ist und mit der Bohrstange eine konzentrische öffnung (14) bildet sowie an der offenen Seite eine Vielzahl von Schneidplättchen (15) trägt, sowie durch eine die Bohrstange (1) durchsetzende zentrale Bohrung (7), die mit einer Einlaßöffnung (8) im Schaftteil (1a) sowie mit einer zwischen dem Schneidteil (3) der Bohrstangen) und dem Eingriffsbereich von Innen- und Außenkonus angeordnete Austrittsöffnung (10) in Verbindungg steht , durch die ein Spülmedium in den Schneidbereich des Schlagbohrwerkieuges einspeisbar ist.

2. Schlagbohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (8) der Bohrung (7) an einer Stirnseite (9) der Bohrstange (1) vorgesehen ist.

3. Schlagbohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n.n ζ ei c h η e t , daß die Bohrung (7) mindestens zwei Austrittsöffnungen (10, 11) aufweist.

4. Schlagbohrwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Zuführung von Spülmedium an die Schneidfläche mindestens eine, vorzugsweise mehrere, jeweils -an oder im Bereich der Schneidfläche (3) der Bohrstange (1) mündende Austrittsöffnungen (10, 11) angeordnet sind.

5. Schlagbohrwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede bzw. die Austrittsöffnung (10, 11) derart angeordnet ist, daß das Spülmedium in den Bereich der Schneidflächen (3a, 15) des Schlagbohrwerkzeuges (1, 2) zuführbar ist.

6. Schlagbohrwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der am Umfang der Bohrstange (1) angeordnete abgeschrägte Abschnitt (11') und die Innenmantelflache der Basis (12) des Hohlkernbohrkörpers (2) Kegelstümpfe bilden.

7. Schlagbohrwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Längserstreckung des konischen Abschnitts (11.¹) größer ist als der Innenkonus der Basis (12), um Abnutzungen zwischen den kraftschlüssig zusammenwirkenden Konusflächen

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durch Längsverschiebung des Hohlkernbohrkörpers (2) auf dem Außenkonus des Abschnitts (11¹) abgleichen zu können.

8= Schlagbohrwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidflächen des Hohlkernbohrkörpers (2) an diesem befestigte Hartmetalleinsätze (15) sind.

9« Schlagbohrwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidfläche (3) der Bohrstange (1) von mindestens einem an der Bohrstange befestigten Hsrtmetal!einsatz (3a) gebildet ist.

lO.Schlagbohrwerkzeug nach Anspruch 9, dadurch g e k e π η ζ e. i c h η e t ', daß die Bohrstange (1) ein als Meißel oder als Kreuzmeißel ausgebildetes Schneidteil (3) aufweist»

11.Schlagbohrwerkzeuq nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet» daß der Hohlkembohrkörper (2) mit Austrittsöffnungen für ein Spülmittel versehen ist, über das das Bohrtrümmer aus dem Schlagbohrbereich und vom Mantel der Hülse (13) durch das unter Druck stehende Spül medium entfernbar ist =

12.Schlagbohrwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch g e k e η π ζ e ic h η e t , daß die Spülmittelöffnungen aus im Sockel (12) oder in der Hülse (13) des Hohlkernbohrkörpers (2) angeordneten öffnungen oder Schlitzen bestehen.

13.Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen in Kombination mit einer Schlagbohrmaschine mit einem Einsteckende zur Aufnahme des Schaftes der Schlagbohrwerkzeug-Kombination, wobei

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die Einlaßöffnung (8) des Schlagbohrwerkzeuges (1, 2) mit einer Spül mittel leitung der Schlagbohrmaschine zwecks Zuführung von als Spülmittel dienendem Druckmedium in Verbindung steht.